亚洲农用植保无人机发展与应用

近年来,植保无人机农药喷洒作业在亚洲地区(中国、日本、韩国)的使用量日益增长,应用的农作物范围也越来越广,无人机航空植保在亚洲地区具有广阔发展应用前景。植保无人机用于低空低量施药作业与传统人力背负喷雾作业相比具有作业效率高,劳动强度小;与有人驾驶大型航空飞机施药相比成本大大降低,并能够满足高效农业经济发展的需求。特别是对于水稻、中后期玉米、丘陵中种植的农经作物等地面机械难以进地进行农药喷雾作业的情况,中国和日本研发了多种适合于这种地区小农户的植保无人机,以应对日益严峻的病虫害防治任务;同时,采用植保无人机进行农药喷施,人机分离、人药分离、高效安全,并能实现生长期全程植保机械化喷雾作业。本文综述了中国植保无人机低空低量航空施药技术的发展现状,从无人机飞行平台、喷洒雾化设备、防治作物和试验研究等方面与亚洲邻国日本和韩国进行了对比,讨论了亚洲地区植保无人机低空低量航空施药技术未来发展中的机遇和挑战。     

中国农用植保无人机施药技术研究概况

小型无人飞机作为新型农用植保机械凭借着相较于传统背负式施药机械的高效率、轻简化的农药施用技术,近年来发展迅速,针对植保无人机的研发与应用也日益增加。植保无人机施药是一种低容量高浓度的低空施药方式,其具有作业效率高、对人体危害小、适应性广、不受地形限制等特点,但低容量高浓度的施药方式不仅需要对农药的浓度有精准把握,同时施药技术、农药剂型的不同也会制约防治效果,本文旨在通过对植保无人机专用药剂及施药技术的研究与发展现状进行剖析,以期对植保无人机的未来研究与应用提供参考。     

迎风飞翔,豫飞通航

正植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,通过地面遥控或GPS飞控,实现喷洒药剂作业。无人机植保作业与传统植保作业相比,具有精准作业、高效环保、智能化、操作简单等特点。近年来,植保无人机在智能化方面发展迅速,包括作业信息智能化采集与处理、自主飞行控制、作业路径自主规划、智能化精准喷施技术,是智慧农业的重要组成部分,开展植保无人机施药技术装备研发生产与服务体系建设具有十分重要的意义。     

植保无人机施药防治水稻二化螟和纹枯病试验

为了探究植保无人机施药对纹枯病、二化螟等水稻主要病虫害的防效及应用前景,2016年在衢州市衢江区进行植保无人机与常规电动喷雾机防治水稻病虫害的药效对比试验。结果表明,在使用相同药剂条件下,水稻分蘖盛期、孕穗末期纹枯病病指防效植保无人机施药分别为90.3%和94.7%,均明显优于常规电动喷雾机施药药效84.4%和49.7%。植保无人机施药对水稻二化螟的防效为96.0%,而常规电动喷雾机施药为72.4%。植保无人机防治区比常规电动喷雾机防治区增产2.1%。另外,植保无人机的施药效率比常规电动喷雾机高51倍。植保无人机施药能有效控制水稻主要病虫的危害,并可作为替代传统常规药械作业的重要技术手段,具有广阔的应用前景。     

中国植保无人机及其施药关键技术的研究现状与趋势

随着精准农业的理念在我国不断推广，植保无人机作为我国农业航空产业的重要组成之一，近年来的迅猛发展和应用引起了人们的广泛关注，植保无人机具有操作容易、农药利用率高、安全可靠等特点，极大提高了防控病虫害的能力，降低了地形对喷洒作业的限制。为全面、深入地了解我国植保无人机及其施药关键技术的发展现状及未来趋势，对我国植保无人机的发展和应用状况进行了概述，主要从航空变量施药技术、航空静电施药技术、航线规划技术、自主避障技术及施药效果检测技术5个方面对植保无人机施药关键技术的研究现状进行了阐述和分析，并针对航空变量施药决策系统、多机协同作业技术、航空施药作业专家系统及植保无人机配套施药技术4个方面指出了植保无人机施药关键技术的未来发展趋势，以期为国内科研机构和企业的科学研究提供参考，加快我国植保无人机技术的发展进程，促进和推动我国植保无人机产业的快速发展。     

阿维菌素无人机喷施的沉积特征及防效研究

分析不同剂型农药使用植保无人机和电动喷雾器喷雾后,农药雾滴在水稻冠层的沉积分布特征,阐明不同剂型的沉积结构及空间分布对药剂防治效果的影响。以农药雾滴采集器械和水敏纸采集农药雾滴,通过DepositScan软件分析雾滴覆盖率和雾滴密度,并利用高效液相色谱测定农药沉积量。在施药量(a.i.)45 g/hm~2条件下,植保无人机喷雾的雾滴体积中径和雾滴密度低于电动喷雾器。无人机喷雾在水稻冠层的沉积分布为由上到下递减,电动喷雾器在水稻冠层的沉积由上到下分布均匀。5种剂型应用于植保无人机喷雾的雾滴粒径由小到大依次为干悬浮剂、悬浮剂、水乳剂、乳油和水分散粒剂,沉积密度从大到小依次为干悬浮剂、水分散粒剂、水乳剂、乳油和悬浮剂,沉积量由高到低依次为干悬浮剂、乳油、水乳剂、水分散粒剂和悬浮剂。在施药量(a.i.)45 g/hm~2条件下,植保无人机干悬浮剂防效最高,电动喷雾器各剂型防效无显著性差异。植保无人机和电动喷雾器稻田喷雾,5种剂型中干悬浮剂在无人机喷雾中效果最好,同一施药量下干悬浮剂防效最高,与其他剂型差异显著。与植保无人机相比,5种剂型在电动喷雾器上的喷雾效果和防效无显著性差异。     

植保无人机飞防服务有哪些优势

在我国农业生产过程中,大部分是通过人工进行农药喷施的,少部分是通过地走式喷雾机、大型有人驾驶飞机进行的。而今,这些植保形式正在被植保无人机取代,植保无人机飞防服务、飞防作业正以其多方面的优势,更全面、高效地推动着我国粮食绿色增产以及植保现代化的进程。植保无人机飞防作业的效率要远远高于人工施药。人工一天可施药10~20亩,而植保无人机飞防施药一天有效喷施基本在250~300亩。如果不考虑植保效果,用最快飞行速度和最小亩用量喷施的话,植保无人机飞防作业的效率要更高。但这种情况属于无效喷施,一般只应用在实验或者测试无人机性能时进行。     

航空超低量喷雾技术在水稻生产上应用现状、 存在问题及发展趋势

水稻是我国最重要的粮食作物之一,病虫草害问题是制约水稻产量的重要因素,目前生产上控制稻田有害生物主要依赖于化学药剂喷洒,但常规人工喷雾和地面机械喷雾作业效率低,田间损苗严重,因此,小型植保无人机航空超低量喷洒农药服务越来越受欢迎。笔者对当前植保无人机在水稻生产上应用的文献进行归纳分析,阐明植保无人机超低容量低空喷雾技术发展现状、存在问题,提出该项技术未来发展方向。     

植保无人机使用注意事项

正植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,由飞行平台、导航飞控、喷洒机构组成,按动力来源可分为油动和电动两类,按机型结构可分为固定翼、单旋翼和多旋翼植保无人机(见图1、2、3)。通过地面遥控或导航植保无人机,可以实现药剂、肥料的喷洒作业,还可以拍摄传输病虫信息图像等,具有施药效率高(约为人工施药速度的30倍)、作业安全性强(减少农药中毒风险)、防治效果好、节水省药环保等多种优势。近几年来植保无人机在农业生产上获得了快速推广应用,成为了广大     

基于TRIZ理论的精量喷雾植保机控制系统

为了解决植保机作业中施药不精准、不均匀的问题,采用TRIZ理论设计一种应用于植保无人机水泵的精量喷雾自动控制系统,该系统够随着无人机运行速度的变化实时控制水泵的输出流量,实现喷雾流量的自动调节,实现精准施药。     

设施农业专用固定管道式常温烟雾系统

中国设施农业配套施药装备匮乏,现有施药装备存在装备落后、药械雾化质量差、农药用量大、农药利用率低等问题,而且施药过程中作业人员受毒害情况严重,针对以上问题,江苏省农业科学院农业设施与装备研究所创新研发了一套设施农业专用二相流固定管道式常温烟雾系统,该系统结构简单,可快速转换应用于不同农业设施的施药作业,节约投入成本;喷雾系统产生的超细烟雾状雾滴具有均匀的弥漫性,可以有效降低农药的使用量和成本;系统工作后对温室大棚内的地面湿度没有影响。另外,该喷雾系统成功实现了人-药分离,保障了作业者的人身安全。该系统可有效解决现有设施植保机械装备施药量大、雾滴粗、弥漫效果差、沉积不均匀等问题,在缓解中国设施植保配套装备应用不足的同时,为设施植保装备的研发提供借鉴。     

添加飞防助剂对植保无人飞机喷雾在茶园中雾滴沉积分布的影响

为验证飞防助剂对植保无人机喷雾沉雾滴沉积的影响,为今后茶园飞防农药减施增效以及植保无人机的改进提升提供科学依据,在四川主要茶叶产区进行飞防助剂与植保无人机的施药效果试验。结果表明,添加飞防助剂可以提高喷施药剂与植保无人机的兼容性,改善雾化效果,同时也能避免用无人机施药所导致的药液漂移大、沉积量少、挥发快等诸多问题,能够显著提高喷雾雾滴在茶园冠层中的雾滴沉积效果,对于提高防治效果有积极作用。     

植保无人机作业参数对雾滴在火龙果树冠层沉积分布的影响

为探究多旋翼植保无人机作业参数对火龙果树冠层雾滴沉积分布的影响,应用极飞P20多旋翼植保无人机对火龙果树进行喷雾作业,采用正交试验对主要作业参数（航线方向、作业高度与作业速度）进行优选。结果表明,植保无人机对火龙果树施药在航线平行于种植行、作业高度为1.5 m (距离冠层顶部高度)、作业速度为1.5 m·s-1条件下,雾滴在火龙果树各个冠层的雾滴沉积密度,覆盖率最大。极差分析结果显示,作业速度是雾滴沉积密度和火龙果树上层雾滴覆盖率的最主要影响因素;而作业高度是火龙果树中层、下层雾滴覆盖率和雾滴分布均匀性的最主要影响因素,当作业高度为1.5 m 时雾滴分布均匀性最好。根据P20多旋翼植保无人机喷雾在火龙果树冠层的雾滴沉积分布情况,对植保无人机的作业参数进行了优选,为提高植保无人机施药雾滴在火龙果树冠层的有效沉积分布,实现所选机型在火龙果树病虫害防控中的高效应用奠定了基础。     

完善的监管 更好的发展——浅谈植保无人机的技术进步与监管建议

正运用无人机进行农药喷洒的植保作业,具有作业效率高、省水省药、人机分离、克服地形不便等优点,近年来在我国发展非常快。根据全国农技推广中心的统计,我国植保无人机保有量从2015年的2300多架,激增至2017年底的13000多架。同时数据显示无人机植保的施药方式只占到机械化施药方式的3%。因此,无人机植保的市场是非常广阔和具有发展前景的。行业快速发展离不开政府和市场的共同作用。首先,值得肯定的是农业农村部门     

植保无人机作业参数对雾滴在火龙果树冠层沉积分布的影响

为探究多旋翼植保无人机作业参数对火龙果树冠层雾滴沉积分布的影响，应用极飞P20多旋翼植保无人机对火龙果树进行喷雾作业，采用正交试验对主要作业参数（航线方向、作业高度与作业速度）进行优选。结果表明，植保无人机对火龙果树施药在航线平行于种植行、作业高度为1.5 m (距离冠层顶部高度)、作业速度为1.5 m·s-1条件下，雾滴在火龙果树各个冠层的雾滴沉积密度，覆盖率最大。极差分析结果显示，作业速度是雾滴沉积密度和火龙果树上层雾滴覆盖率的最主要影响因素；而作业高度是火龙果树中层、下层雾滴覆盖率和雾滴分布均匀性的最主要影响因素，当作业高度为1.5 m 时雾滴分布均匀性最好。根据P20多旋翼植保无人机喷雾在火龙果树冠层的雾滴沉积分布情况，对植保无人机的作业参数进行了优选，为提高植保无人机施药雾滴在火龙果树冠层的有效沉积分布，实现所选机型在火龙果树病虫害防控中的高效应用奠定了基础。     

我国植保无人机发展现状与展望

植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,主要通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒作业,可以喷洒药剂、种子等。与传统植保作业相比,无人机植保作业具有精准、高效、环保、智能、易操作等优点。此外,由于植保无人机体积小,重量轻,运输方便,飞行操控灵活,对于不同的地块、作物均具有良好的适用性,因此其应用前景非常广阔,近年来受到了大众的广泛关注。     

植保无人机雾滴飘移检测方法研究进展

针对植保无人机喷雾时药液雾滴在复杂的田间作业环境中极易受到风速,温湿度及无人机等施药设备因素 影响导致药液雾滴飘移的问题。对雾滴飘移的特点及影响因素和目前国内外飘移雾滴的检测方法和雾滴飘移检测技 术的研究进展进行综述。总结雾滴飘移特点及植保无人机进行施药决策前需要整体考虑各方面因素。针对雾滴飘移 检测技术发展提出展望,为提高农药利用效率及保护农业环境提供基础参考。     

无人机飞行参数对水稻分蘖期植保作业中雾滴沉积的影响

植保无人机施药技术是近几年逐渐兴起的一种植保技术,解决了传统植保技术受作物长势和地理因素限制。系统地研究无人机的飞行参数对于施药效果地影响是有必要的。本研究选取无人机的主要飞行参数为飞行高度,飞行速度及亩用量为变量,利用3WDM4-10型植保无人机进行飞行作业,利用水敏纸测定作业过程中地雾滴量,并借助雾滴分析仪和理论模型对数据进行分析,得到了飞行高度,飞行单数及农药亩用量对于飞行作业地影响,得到了一定工况下最合适的作业参数,对以后的生产实际起到指导作用。     

南通市植保无人机安全作业规范发布会在海门举行

3月1日,南通市农业新技术推广协会组织的“植保无人机小麦化除现场培训暨植保无人机安全作业规范发布会”在海门举行。会上,市农业新技术推广协会专家组副组长、南通科技职业学院教授蔡银杰就植保无人机安全作业规范的研制与实施进行了发布说明,对植保无人机喷施麦田除草剂现场观摩进行了讲解。据悉,该植保无人机农药喷雾作业规范团体标准在全国地市级标准首个发布,在江苏省属首创。     

植保无人机施药技术研究进展

农用植保无人作业机是农业生产中防治病虫害的新兴植保装备之一。通过分析、总结近几年植保无人机在田间病虫害防治、智能调控、作业航路规划等方面的施药技术研究与应用,分析植保无人机作业模式与作业特点,明确了现阶段利用植保无人机进行病虫害防控的发展趋势,以期为植保无人机的推广应用提供参考。